人们对与云原生范式更契合的数据平面软件开发环境的需求正在快速增长。虚拟化数据包处理应用程序可能难以通过云原生平台有效地自动化和编排,因为它们具有专用的资源需求、复杂的软件管理模型(驱动程序、内核、软件版本和固件)以及调试和监控的难度。这些限制与云原生设计原则是正交的。因此,没有明确的路径从虚拟网络功能 (VNF) 迁移到云原生网络功能 (CNF),导致创建复杂的部署和管理模型来运行移植的应用程序和服务。这些遗留应用程序不是为云原生范式设计的,并且正在追溯适应这个世界。
1 萨卡特卡斯自治大学生物科学学术单位。预备大道 s/n Hidráulica 殖民地,CP。 98068,萨卡特卡斯,萨卡特卡斯,墨西哥。 2 萨卡特卡斯自治大学兽医学和畜牧业学术单位。泛美高速公路弗雷斯尼洛-萨卡特卡斯 s/n,Centro,CP。 98500 Victor Rosales,萨卡特卡斯,墨西哥。 3 国家林业和农业畜牧业研究所。墨西哥萨卡特卡斯州实验田。 4 兽医学和畜牧业学院。动物健康研究与高级研究中心。墨西哥州自治大学。墨西哥托卢卡。 *责任作者:Lucía Delgadillo-Ruiz。 ** 通讯作者:Romulo Bañuelos-Valenzuela。电子邮件:luciadelgadillo@uaz.edu.mx、apozolero@hotmail.com、perla_gf17@hotmail.com、carmezlop@yahoo.com.mx、fechava1@yahoo.com、benvac2004@yahoo.com.mx
摘要:植物基因组的精确编辑一直是功能基因组研究和作物育种的迫切需要。Prime 编辑是一种新开发的基于 CRISPR-Cas9 的精确编辑技术,它使用工程逆转录酶 (RT)、催化受损的 Cas9 内切酶 (nCas9) 和 Prime 编辑向导 RNA (pegRNA)。此外,Prime 编辑比碱基编辑具有更广泛的编辑类型,可以产生几乎所有类型的编辑。虽然 Prime 编辑最早是在人类细胞中建立的,但它最近才被应用于植物。作为一种相对较新的技术,需要进行优化以提高不同作物的编辑效率。在本研究中,我们成功地编辑了水稻、花生、鹰嘴豆和豇豆原生质体中的突变体 GFP。在水稻中,双 pegRNA 的编辑效率比单 pegRNA 载体高出 16 倍。用双 pegRNA 载体转化花生、鹰嘴豆和豇豆后,也获得了编辑突变的 GFP 原生质体,尽管编辑效率比水稻低得多,范围从 0.2% 到 0.5%。这些初步结果有望加快在豆科植物育种计划中应用主要编辑,以加速作物改良。
植物原生质体不仅是一种有用的生物材料,而且是一项很有前景的技术,已被广泛应用于植物研究的各个方面,包括蛋白质功能研究、信号转导、转录调控、细胞过程和多组学分析。特别是,CRISPR/Cas9 基因组编辑技术与不同植物物种的原生质体再生技术的结合,将以前所未有的方式彻底改变我们促进重要植物遗传改良的能力。
摘要 关键信息 我们建立了一种基于核糖核蛋白的CRISPR/Cas9无DNA基因组编辑方法在栽培番茄中应用,并获得了高突变率的转染原生质体再生突变植株。 摘要 近年来,基因组编辑作为一种研究和育种方法的应用为许多作物的性状改良提供了许多可能性。在栽培番茄(Solanum lycopersicum)中,迄今为止只建立了携带CRISPR/Cas9试剂的稳定的农杆菌介导转化方法。转染原生质体芽再生是基于核糖核蛋白的CRISPR/Cas9无DNA基因组编辑方法在栽培番茄中应用的主要瓶颈。在本研究中,我们报道了利用CRISPR/Cas9技术实现栽培番茄的无转基因育种方法,包括优化原生质体分离和克服转染原生质体芽再生障碍。结果表明,含0.1 mg/L IAA和0.75 mg/L玉米素的芽再生培养基为最佳激素组合,再生率可达21.3%。原生质体分离转染4个月后,成功获得高突变率的再生植株。获得的110株再生M 0 植株中,有35株(31.8%)同时发生SP和SP5G基因突变,SP或SP5G基因中至少一个等位基因的编辑效率高达60%。
摘要 植物原生质体是利用基因编辑对所需性状进行遗传操作的可靠实验系统。尽管如此,突变原生质体的选择和再生仍具有挑战性,而随后恢复成功编辑的植物是先进植物育种技术的一个重要瓶颈。为了缓解与原生质体转基因表达和原生质体再生相关的障碍,开发了一种新方法。结果表明,线性化 DNA 可以有效转染马铃薯原生质体,而来自各种植物的 UBIQUITIN10 启动子可以有效地指导转基因表达。此外,还对转染原生质体的卡那霉素抑制浓度进行了标准化,新霉素磷酸转移酶 2 ( NPT2 ) 基因可用作富集转染原生质体的有力选择标记。此外,BABYBOOM ( BBM ) 转录因子的瞬时表达促进了原生质体衍生愈伤组织的再生。总之,这些方法显著增加了对表现出高转基因表达的原生质体的筛选,从而显著提高了原生质体衍生愈伤组织中基因编辑事件的发生率,达到 95%。本研究开发的方法促进了四倍体马铃薯植物的基因编辑,并为多倍体生物中的复杂基因操作开辟了道路。
NSSF(网络切片选择功能) NEF(网络暴露功能) NRF(网络存储库功能) PCF(策略控制功能) UDM(统一数据管理器) AF(应用功能) AUSF(认证服务器功能) AMF(接入和移动性管理功能) SMF(会话管理功能) UPF(用户平面功能) UE(用户设备)
*通讯作者:yalin@sinica.edu.tw † 资深作者 C.-SL、Y.-CL、JS 和 M.-CS 构思并设计了实验。C.-TH 和 Y.-HY 进行了 CRISPR-Cas9 实验。C.-TH、Y.-HY、Q.-WC、J.-JY 和 F.-HW 进行了原生质体再生、细胞生物学、分子生物学和靶向诱变实验。SL 进行了 SpCas9 纯化。Y.-LW 进行了 WGS 文库制备和 qPCR 分析。P.-XZ、T.-LW 和 Y.-CL 进行了生物信息学分析。Y.-HC、C.-TH、C.-SL、Q.-WC 和 F.-HW 进行了病毒相关分析。C.-TH 进行了细胞生物学。C.-TH 和 S.-IL 进行了嫁接。 JS、M.-CS、Y.-CL 和 C.-SL 在所有合著者的帮助下撰写了手稿。所有作者都阅读并批准了最终稿件。根据作者须知 (https://academic.oup.com/plphys/pages/General-Instructions ) 中所述的政策,负责分发与本文所述研究结果相关的材料的作者是 Yao-Cheng Lin (yalin@sinica.edu.tw)。
基因组编辑技术发展的最终目标是实现任何细胞或生物体中精准的基因组改变。本文我们描述了原生质体系统,该系统利用预组装的 Cas9 核糖核蛋白 (RNP) 复合物在拟南芥、本氏烟、白菜和亚麻荠中实现精准、高效的 DNA 序列改变。Cas9 RNP 介导的双 gRNA 基因破坏在拟南芥原生质体中可达到约 90% 的插入/缺失。为了便于测试任何 Cas9 RNP 设计,我们开发了两个 GFP 报告基因,从而可以灵敏地检测非同源末端连接 (NHEJ) 和同源定向修复 (HDR),编辑效率分别高达 85% 和 50%。当与最佳单链寡脱氧核苷酸 (ssODN) 供体共转染时,RNP 通过 HDR 对 AtALS 基因的精确编辑达到 7%。值得注意的是,预组装引物编辑器 (PE) RNP 介导的精确诱变导致原生质体中 GFP 报告基因回收率为 50%,基因组中特定 AtPDS 突变的编辑频率高达 4.6%。原生质体中 CRISPR RNP 变体的快速、多功能和高效基因编辑为开发、评估和优化基因和基因组操作的新设计和工具提供了宝贵的平台,适用于多种植物物种。
控制原生动物寄生虫引起的疾病是联合国的可持续发展目标之一。近年来,人们投入了大量研究来开发针对疟疾、恰加斯病和利什曼病的新一代减毒活疫苗 (LAV)。然而,这些疫苗的生物安全、生产和分销方面存在瓶颈,阻碍了其进一步发展。在临床试验中评估的第一个针对利什曼病的 LAV 中添加了辐照或遗传减毒的抗疟子孢子,这一成功表明 LAV 的缺点正在逐渐被克服。然而,LAV 的持久性是否是持续长期免疫的先决条件仍有待明确,并且需要标准化候选疫苗的临床评估程序。